• 제목/요약/키워드: Dynamic stress intensity factor

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균열의 충격해석에 대한 Laplace 변환 2차원 경계요소법의 응용 (An Application of 2-D BEM with Laplace Transformation to Impact Crack Analysis)

  • 조상봉;김태규;최선호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.883-890
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    • 1992
  • 본 연구에서는 Laplace 변환법에 의한 2차원 동적 문제의 경계요소 프로그램 을 작성하고, 간단한 모델을 해석하여 프로르램의 정도 및 그 유용성을 검토하고, 응 용문제로 동적하중을 받는 균열문제의 몇 가지 모델에 대하여 변위 외삽법으로 균열의 파괴 역학적 파라미터인 동적응력확대계수(dynamic stress intensity factor)를 구하 여 결과를 검토하여 보고자 한다.

Arias Intensity 액상화 평가기법의 적용성에 관한 연구 (A Study on the Applicability of Arias Intensity Liquefaction Assessment)

  • 황정태;이종근;신은철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.13-19
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    • 2013
  • 본 연구에서는 액상화 평가 대상지반을 선정하여 미국, 일본 등 액상화 발생지역에 적용한 사례가 있는 에너지를 기반으로 하는 Arias intensity 액상화 평가법을 적용하고, 적용성을 검토하기 위하여 기존의 원위치시험을 통한 액상화 간편예측법을 수행하여 평가결과를 비교하였다. 대상지반에 대한 액상화 평가결과, Hachinohe 지진과 Ofunato 지진의 실지진기록을 이용한 Arias Intensity 안전율은 간편예측 안전율과 유사하게 산정되었으며, 설계응답스펙트럼으로부터 작성된 인공지진의 경우 Arias Intensity 안전율은 간편예측 안전율과 비교하여 다소 차이가 나타났다. 액상화를 발생시키는 전단응력비와 발생강도는 응력과 에너지라는 서로 다른 개념으로 산정되지만, 간편예측법의 전단저항응력비와 Arias Intensity의 저항강도는 실지진에 따른 액상화 발생지역을 대상으로 한 표준관입시험 등 경험적 도표를 사용한다는 점에서 Hachinohe 지진과 Ofunato 지진의 경우 Arias Intensity 평가법과 응력개념의 간편예측법 사이에 비슷한 결과가 나타난 것으로 판단된다. 따라서, 에너지를 기반으로 하는 Arias Intensity 액상화 평가법은 응력개념의 간편예측법에서 고려하지 않은 실지진 기록에 대한 가속도, 지속시간, 진폭 등의 지진특성으로 야기되는 지반의 동적변화를 표현할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Epoxidized soybean oil(ESO)의 합성 및 4 관능성 에폭시 수지/ESO 블렌드 시스템의 물성 (Synthesis of Epoxidized Soybean Oil (ESO) and its Blends with Tetrafunctional Epoxy Resins)

  • Lee, Jae-Rock;Jin, Fan-Long;Park, Soo-Jin
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.180-183
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    • 2003
  • In this work. a potential inexpensive epoxy resin. epoxidized soybean oil (ESO) was synthesized and applied as a toughening agent for 4.4'-tetradiglycidyl diaminodiphenyl methane (TGDDM). The chemical structure of ESO was characterized by FT-IR, $^1H NMR, and ^{13}C NMR$ spectroscopy. The curing behaviors. thermal stabilities. fracture toughness. and flexural strength of TGDDM/ESO blend systems were investigated by using the dynamic DSC. thermogravimetric analysis (TGA). and flexural tests. The thermal stabilities of TGDDM/ESO blend systems were decreased with increasing ESO contents. whereas the critical stress intensity factor ($K_{IC}$) and flexural strength ($\sigma_f$) were increased with ESO contents up to 10 wt% ESO.

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계장화 샤르피충격시험기를 이용한 고무보강 폴리머재료의 파괴인자 결정에 관한연구 (A Study on the Determination of Fracture Parameters for Rubber Toughened Polymeric Materials Using on Instrumented Charpy Impact Test)

  • 박명균;최영식;박세만;양진승
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권8호
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    • pp.1520-1526
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    • 2002
  • The Charpy and Izod impact tests are the most prevalent techniques used to characterize the effects of high impulse loads on ploymeric materials. An analysis method for rubber toughened PVC is suggested to evaluate critical dynamic strain energy release rates(G$\_$c/) from the Charpy impact energy measurements. An instrumented Charpy impact tester was used to extract ancillary information concerning fracture parameters in addition to total fracture energies and maximum critical loads. The dynamic stress intensity factor Kid was computed for varying amounts of rubber contents from the obtained maximum critical loads and also toughening effects were investigated as well.

함수구배재료에서 임의의 방향을 따라 비정상적으로 전파하는 모드 III 균열해석 (Analysis of Unsteady Propagation of Mode III Crack in Arbitrary Direction in Functionally Graded Materials)

  • 이광호;조상봉;황재석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권2호
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    • pp.143-156
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    • 2015
  • 함수구배재료의 모드 III 균열이 물성치 구배방향과 다른 방향으로 비정상적으로 전파할 때 전파균열선단부근의 응력 및 변위장에 대하여 연구하였다. 함수구배재료는 밀도가 일정한 상태에서 전단탄성계수가 선형적으로 변화하는 경우와 밀도와 전단탄성계수가 지수형적으로 변화하는 경우로 가정했다. 조화함수의 해를 얻기 위하여 일반적인 편미분방정식의 동적평형방정식을 라플라스 방정식으로 변환하였다. 라플라스 방정식으로부터 균열속도 변화률, 응력확대계수의 변화률 등에 의존되는 응력장과 변위장을 근접해법으로 얻었다. 본 연구에서 얻어진 응력장과 변위장을 사용하여 재료의 비 균질성, 균열속도의 변화률, 응력확대계수의 변화률 등을 고려한 상태에서 균열이 임의의 방향으로 전파할 때 균열선단부근의 응력 및 변위 그리고 응력확대계수에 대하여 연구하였다.

Study on failure behaviors of mixed-mode cracks under static and dynamic loads

  • Zhou, Lei;Chen, Jianxing;Zhou, Changlin;Zhu, Zheming;Dong, Yuqing;Wang, Hanbing
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제29권5호
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    • pp.567-582
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    • 2022
  • In the present study, a series of physical experiments and numerical simulations were conducted to investigate the effects of mode I and mixed-mode I/II cracks on the fracture modes and stability of roadway tunnel models. The experiments and simulations incorporated different inclination angle flaws under both static and dynamic loads. The quasi-static and dynamic testing were conducted by using an electro-hydraulic servo control device and drop weight impact system (DWIS), and the failure process was simulated by using rock failure process analysis (RFPA) and AUTODYN software. The stress intensity factor was also calculated to evaluate the stability of the flawed roadway tunnel models by using ABAQUS software. According to comparisons between the test and numerical results, it is observed that for flawed roadways with a single radical crack and inclination angle of 45°, the static and dynamic stability are the lowest relative to other angles of fractured rock masses. For mixed-mode I/II cracks in flawed roadway tunnel models under dynamic loading, a wing crack is produced and the pre-existing cracks increase the stress concentration factor in the right part of the specimen, but this factor will not be larger than the maximum principal stress region in the roadway tunnel models. Additionally, damage to the sidewalls will be involved in the flawed roadway tunnel models under static loads.

유한요소법과 샤피충격시험기에 의한 노치각도에 따른 나일론 열가소성 플라스틱 재료의 파괴특성 (Dynamic Fracture Properties of Nylon Thermoplastic Material Depending on Notch Angle with Charpy Impact Machine and Finite Element Method)

  • 박명균;이중원;김태옥
    • 한국가스학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • 샤피충격시험은 동적하중 하에 있는 고분자 재료의 거동을 이해하는데 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 본 연구에서는 샤피충격시험장치에서 얻어지는 파단에너지를 사용하여 나일론 소재 샤피 시편의 노치각도에 따른 에너지 해방율을 구하는 방법을 제시하였다. 또한 샤피충격시험장치를 계장화하여 최대 하중과 파단 시까지 소요되는 에너지 등의 파손인자들을 산출하였다. 그리고 노치각도에 따른 동적파괴 인성치와 유한요소법을 사용하여 중앙집중 하중 하에서 사피 시편의 노치각도에 따른 응력분포를 산출하였다.

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Al/CFRP 하이브리드 복합재료의 인장파괴거동 (The Behavior of Tensile Fracture for Al/CFRP Hybrid Composite Material)

  • 강지웅;권오헌;유진규
    • 한국안전학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.23-29
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    • 2009
  • The hybrid composite materials are recently used in many field as an advanced material due to their high resistance to fracture. However, hybrid composite materials have several problems, especially delamination, compared with homogeneous materials such as an aluminum alloy, etc. In this study, we carried out the tensile test to study the tension failure appearances and tensile ultimate strength of CFRP/Al/CFRP hybrid composite materials. The CFRP material used in the experiment is a commercial material known as CU175NS in unidirectional carbon prepreg. Also Al/CFRP/Al hybrid composites with three kind length of a single edge crack were investigated for the relationship between an aluminium volume fraction and a crack length. The crack length was measured by a traveling microscope under a universal dynamic tester. Futhermore the stress intensity factor behavior was examined according to a volume fraction and an initial crack length ratio to a width.

동적 균열의 간섭 (Interference between two dynamic cracks)

  • 이억섭;최인성
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.714-718
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    • 1996
  • The interference phenomenonof a dynamic crack propagation in a inclined DEN(double edge notched) specimen has been investigated by using the dynamic photoelasticity. One crack initiated by static loading is propagated dynamically and experiences a mixed mode condition(interference) as the crack approaches to the inclined edge notch. We use the overdeterministic least-square method to extract dynamic $K_{Id}$ K sub IId/and .sigma. $_{ox}$from the recorded dynamic photoelastic pattern surounding a running crack. The evaluated $K_{Id}$ $K_{IId}$and .sigma. $_{ox}$together with the crack propagation velocity estimate the dynamic crack interference phenomenonenonon

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콘크리트 중력댐의 균열거동에 관한 연구 (A Study on the Crack Behaviour of the Concrete Gravity Dam)

  • 장희석;손병락;김희성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.353-362
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    • 1999
  • 본 연구에서는 콘크리트 중력식 댐의 임계균열길이가 계산되었으며 또한 복합균열의 균열선단에서 유효응력 확대계수의 변화량이 조사되었다. 작용하중으로는 댐 상부면에 작용하는 정수압과 댐의 균열면에 작용하는 수압 및 자중으로 구성된 정하중, 그리고 댐 주위에서 발파작업이 수행되는 경우에 고려될 수 있는 발파진동 및 동수압으로 구성된 동하중이 사용되었다. 균열이 발생한 위치와 방향 및 발파진동의 크기에 따라 임계균열길이가 계산되었으며, 또한 복합균열의 형태 및 균열선단 간의 이격거리에 따른 유효응력확대계수의 변화량이 검토되었다.

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